专利名称：一种便携式、全方位连续油管校直机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种校直机构，特别涉及一种便携式、全方位连续油管校直机。
背景技术：
连续油管是由若干段长度在百米以上的柔性管通过对焊或斜焊工艺焊接而成的 无接头的连续油管，长度一般达几百米至几千米，又被称为挠性油管、蛇形管或盘管。连续 油管主要应用于钻井、完井、采油、修井和集输等作业的各个领域，解决了许多常规作业技 术和方式难以解决的问题。由于连续油管一端是被缠绕在卷轴上的，连续油管弯曲变形很 大，另一端连续油管还需要从井里强行拉出，变形复杂。连续油管的直线度和圆度都会受到 很大影响。连续油管焊前必须对其形状进行矫正。首先须将焊接两端各15-20米长的连续 油管进行校直，这是焊前准备工作最关键的一步，因此需设计一套校直连续油管的设备。结 合石油工程的工作环境，要求此套设备必须具有变形压力大，体积小，重量轻，易于拆装， 便于携带，操作简单，控制精确等特点；除应具备基本的校直功能外还应满足一些特殊要 求，如连续油管是缠绕在卷轴上的，具有很大的刚性无法自由移动，而连续油管的弯曲方向 和曲率是不确定的，要求校直机能沿弯曲的连续油管在空间360度内转动，并在空中或地 面的不断移动中来校直连续油管。国内目前还没有一种能够用于油田油井现场对连续油管对接焊焊前进行校直的 设备。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种便携式、全方位连续 油管校直机，可环绕弯曲的连续油管轴线在空间360度内转动，并套在弯曲的连续油管上， 沿着弯曲的连续油管轴线方向上，在不断移动中来校直连续油管变形，具有适应变形压力 大，体积小，重量轻，易于拆装，便于携带，操作简单，控制精确的特点。为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的一种便携式、全方位连续油 管校直机，包括一空气压缩机12，空气压缩机12与液压增力器10相连，液压增力器10与油 缸7相连，油缸7与油缸头座6连接，油缸头座6的两面分别连接有上底板14和下底板3， 在下底板3与上底板14两端对称的孔位设置有两个回转式圆弧支撑转轴17，在油缸7的活 塞柱头13上装上压头2。所述压头2中R2槽内圆半径比被校直连续油管外圆半径大0. 3-1毫米，压头2中 Rl槽内圆半径比被校直连续油管1半径大1-3毫米，且Rl槽内圆上设置有硬橡胶垫24，压 头2中R3槽半径尺寸比R2槽半径尺寸大2-4毫米，并依喇叭口状与R2槽相交。所述的支撑转轴17至少有一个圆弧槽面，且圆弧槽面的内圆半径比被校直连续 油管1外圆半径大0. 3-1毫米。所述的压头2还设置有两块托板20，两块托板20呈喇叭口状，托板20上设置有标 尺15。
所述的上底板14和下底板3上设置有水平且对称的孔16。所述的弹簧卡销18中间段和端头分别设置有第一凸起25和第二凸起26。所述的下底板3安装第一万向轮21，在油缸7后部也安装有第二万向轮22。本发明填补了校直变形油管的空白，可环绕弯曲的连续油管1轴线在空间360度 内转动，并套在弯曲的连续油管1上，沿着弯曲的连续油管轴线方向上，在不断移动中来校 直连续油管，并且校直的管子精度高，为后续的焊接工作打好了基础。
图1是本发明的结构示意图。
图2是图1支撑转轴处的局部放大图。图3是图1的侧视图。图4是压头2的结构示意图。图5是弹簧卡销18的示意图。图6是支撑转轴17的具有五个圆弧槽面的五种状态示意图；其中图6a是支撑转 轴17示意图，图6b是支撑转轴17旋转72度时的示意图，图6c是支撑转轴17旋转144度 时的示意图，图6d是支撑转轴17旋转216度时的示意图，图6e是支撑转轴17旋转288度 时的示意图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作详细叙述。参照图1、图2、图3，一种便携式、全方位连续油管校直机，包括一空气压缩机12， 空气压缩机12通过第一油管11与液压增力器10相连，液压增力器10通过第二油管8和 第三油管9与油缸7相连，油缸7与油缸头座6通过螺纹连接，油缸头座6的两面分别连接 有上底板14和下底板3，油缸头座6底面通过螺栓23连接下底板3，在下底板3与上底板 14两端对称的孔位设置有两个回转式油管外圆弧支撑转轴17，由两组销轴19固定，在两销 轴19上下端小孔中插入弹簧卡销18固定销轴19，在油缸7的活塞柱头13上装有压头2 ； 所述的压头2还设置有两块托板20，两块托板20呈喇叭口状，托板20上设置有标尺15，标 尺15用于确定压头2的位移量。所述的下底板3安装两只第一万向轮21，在油缸7后部也安装有一只第二万向轮 22,主要是便于校直机工作时移动灵活。所述的上底板14和下底板3上设置有水平且对称的孔16，对称的孔16用于安装 支撑转轴17，为了校直不同直径的弯曲连续油管1所设计的。参照图4，压头2中R2槽内圆半径比被校直连续油管外圆半径大0.3-1毫米，油管 直径越大，R2槽内圆半径间隙相对越大，确保直连续油管受压时，油管外圆壁半径与R2槽 内圆半径在弹性范围内紧密接触；压头2中Rl槽内圆半径比被校直连续油管1半径大2毫 米，且Rl槽内圆上设置有3. 5毫米厚的硬橡胶垫24，防止连续油管1与压头2刚接触时局 部受力过大造成凹陷；压头2中R3槽半径尺寸比R2槽半径尺寸大3毫米，并依喇叭口状与 R2槽相交，防止连续油管1在反变形时，被压头2两端口压伤。参照图5，所述的弹簧卡销18中间段和端头分别设置有第一凸起25和第二凸起26，方便插入也确保插入后不掉。支撑转轴17至少有一个圆弧槽面，且圆弧槽面的内圆半径尺寸R比被校直连续油 管1外圆半径大0. 3-1毫米。参照图6，图6是支撑转轴17的具有五个圆弧槽面的五种状 态示意图，图6a是支撑转轴17示意图，图6b是支撑转轴17旋转72度时的示意图，图6c 是支撑转轴17旋转144度时的示意图，图6d是支撑转轴17旋转216度时的示意图，图6e 是支撑转轴17旋转288度时的示意图，图中R的大小各不相同，是为了实际使用时，根据连 续油管1的管径，选择合适的圆弧槽面。本发明的工作原理为操作时，将需要校直的连续油管1放入本发明，如图1所示， 当液压油进入安装在油缸头6上的双作用油缸7后部时，推动活塞下行，油缸活塞柱头13 上装的压头2在活塞推动下下行，逐渐与放置在本发明中弯曲的连续油管1接触，并施加一 定的力，放置在压头2的Rl槽内的硬橡胶垫24受挤压变形，当压力使高出Rl槽的硬橡胶 垫24被压到与压头2的R2槽直径相同时，R2槽直径的金属部分与弯曲的连续油管1开始 接触，此时硬橡胶垫24在变形中承受了很大的压应力，同时大大的分散了弯曲的连续油管 1中部集中的压应力，又因为硬橡胶垫24的硬度低于弯曲的连续油管1的硬度，因此，弯曲 的连续油管1中部受到的集中压应力被分散；不会造成弯曲的连续油管1中部的局部凹陷。 随着压 力进一步升高，弯曲的连续油管1在压头2的推挤下弯曲的曲率逐渐在减小，R2槽 内径的金属部分与弯曲的连续油管1接触面积也在增大，此时压在弯曲的连续油管1上单 位面积的压力增加并不多。同理，弯曲的连续油管1被紧紧的压入下底板3与上底板14两 端对称孔位上安放的两个回转式连续油管外圆弧支撑转轴17的圆弧支撑槽内，由开始的 曲线接触慢慢形成面接触。当压头R2槽内半径及撑转轴17的圆弧支撑槽与连续油管1形 成完全面接触时，弯曲的连续油管1被压直。为了防止被暂时压直连续油管1回弹，需要压 头2继续下行，使连续油管1产生一定反变形，反变形量从标尺15上确定，然后，向双作用 油缸7前端注油活塞上行，收回压头2，连续油管1回弹变直。该段油管校直后，在空中或地 面不断移动校直机，并根据油管弯曲方向在360度空间内转动校直机来校直连续油管。
权利要求
一种便携式、全方位连续油管校直机，其特征在于，包括一空气压缩机(12)，空气压缩机(12)与液压增力器(10)相连，液压增力器(10)与油缸(7)相连，油缸(7)与油缸头座(6)连接，油缸头座(6)的两面分别连接有上底板(14)和下底板(3)，在下底板(3)与上底板(14)两端对称的孔位设置有两个回转式圆弧支撑转轴(17)，在油缸(7)的活塞柱头(13)上装上压头(2)。
2.根据权利要求1所述的校直机，其特征在于，所述压头(2)中R2槽内圆半径比被校 直连续油管外圆半径大0. 3-1毫米，压头(2)中R1槽内圆半径比被校直连续油管(1)半径 大1-3毫米，且R1槽内圆上设置有硬橡胶垫(24)，压头(2)中R3槽半径比R2槽半径尺寸 大2-4毫米，并依喇叭口状与R2槽相交。
3.根据权利要求1所述的校直机，其特征在于，所述的支撑转轴(17)至少有一个圆弧 槽面，且圆弧槽面的内圆半径比被校直连续油管(1)外圆半径大0. 3-1毫米。
4.根据权利要求1或2所述的校直机，其特征在于，所述的压头(2)还设置有两块托板(20)，两块托板(20)呈喇叭口状，托板(20)上设置有标尺(15)。
5.根据权利要求1所述的校直机，其特征在于，所述的上底板(14)和下底板(3)上设 置有水平且对称的孔(16)。
6.根据权利要求1所述的校直机，其特征在于，所述的弹簧卡销(18)中间段和端头分 别设置有第一凸起(25)和第二凸起(26)。
7.根据权利要求1所述的校直机，其特征在于，所述的下底板(3)安装第一万向轮(21)，在油缸(7)后部也安装有第二万向轮(22)。
全文摘要
一种便携式、全方位连续油管校直机，包括一空气压缩机，空气压缩机与液压增力器相连，液压增力器与油缸相连，油缸与油缸头座连接，油缸头座连接上底板和下底板，在下底板与上底板两端对称的孔位设置有两个回转式圆弧支撑转轴，在油缸的活塞柱头上装上压头，操作时，将需要校直的连续油管放入本发明，当液压油进入油缸后部时，压头在活塞推动下下行，逐渐与放置在本发明中弯曲的连续油管接触，并施加一定的力，直到校直到产生一定的反变形，然后，油缸前端注油活塞上行，收回压头，连续油管回弹变直，本发明填补了校直变形油管的空白，具有变形压力大，体积小，重量轻，易于拆装，便于携带，操作简单，控制精确的特点。
文档编号B21D3/10GK101837389SQ20101011226
公开日2010年9月22日 申请日期2010年2月10日 优先权日2010年2月10日
发明者刘小刘 申请人:西安石油大学